Samtec科普 | 连接器设计中的温度挑战

【摘要/前言】

去年的冬天格外的冷。通常，极寒对应的多半是炎炎酷暑。去年，多地都曾出现40°C的高温天气，甚至引发了大家对于铁轨、汽车是否会被融化，开启了脑洞大开的臆想。

因此，大家都开始担心这些高温的隐患对于电子产品的影响。热管理和温度降低一直是设计者不得不着重考虑的要素，这涉及产品安全。同时，温度和功率密切相关，特别是当涉及到连接器时。

【电  阻】     

每个电路都有电阻，其值可能很小，但当电力通过该电路时，任何电阻都会导致一些能量转化为热量。在有足够功率的情况下，这会导致终端的温度上升，从而导致其周围的一切温度随之上升。

出于这个原因，了解产生多少热量是很重要的。与许多连接器制造商一样，Samtec会公布载流能力图表，特别是我们的电源连接器。 下面是一个例子，取自mPOWER®系列的电源连接器。该图表显示了在特定环境温度下触点的最大额定功率。

通过以上例子，我们可以看到，70°C的环境温度要求我们将通过触点的电流减少20%。假设，把这些信息放到一个真实世界的安装环境中，我们可以看到，外部条件对连接器的性能起着重要作用。

我们还需要考虑连接器本身的工作温度。这通常会受到连接器设计中使用的材料的限制，特别是绝缘体使用的塑料。在我们的假设例子中，连接器的工作温度范围可能是125°C，对于装有镀金触点的Samtec连接器来说是很典型的。

Samtec也生产带有镀锡触点的连接器，作为一种更经济的选择。然而，需要注意的是，镀锡触点的工作温度更低。 

【解决温度问题】      

对于温度和额定电流的问题，有几种解决方案。最简单的方法是使用具有较大触点的连接器。管理电气端子的额定电流的关键因素之一是其质量。一个有更多材料的大型端子应该有更低的电阻，能够承载更多的功率。然而，我们正在努力为未来的紧凑型设计寻找解决方案，较大的连接器并不能满足便捷的设计要求。

解决这个问题的另一个方法是使用更大间距的连接器。间距是一个术语，用来描述电气和电子元件内端子之间的距离。更大的间距将有助于散热，这将导致在额定的电流下减少温度上升。然而，这也会导致连接器更大，这并不能解决我们的设计问题。

更周到的方法是考虑端子本身。传统的设计包括一个固定的公端，它被插入到一个插座或母端中。母端的配合区域被分割或分叉，两部分提供一个恒定的力以确保电的连续性。两个端子之间的实际接触面很小。然而，替代的端子设计可以实现更高的性能。